DE29710303U1

DE29710303U1 - Vakuumpumpenanlage, insbesondere Melkanlage

Info

Publication number: DE29710303U1
Application number: DE29710303U
Authority: DE
Original assignee: Sihi GmbH and Co KG
Current assignee: Sterling Fluid Systems Germany GmbH
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2007-06-13

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARIER: :F»ATEflI*NWÄLTE

«·»·!·· *.. *Ze§g*SSEN^ VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

SIHI GmbH & Co KG, 25524 Itzehoe

RICHARD GLAWE, Dr.-Ing. (1952-1985)

KLAUS DELFS, Dipl.-Ing., Hamburg

WALTER MOLL, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat., München

HEINRICH NIEBUHR, Dipl.-Phys. Dr. phil. habil., Hamburg ULRICH GLAWE, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat., München BERNHARD MERKAU, Dipl.-Phys., München CHRISTOF KEUSSEN, Dipl.-Chem. Dr. rer. nat., Hamburg

Postfach 26 01 62 80058 München

Liebherrstraße 20 80538 München

Tel. (089) 22 46 65 Telefax (089) 22 39 38 (G3) Telex 5 22 505

HAMBURG,

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Rothenbaumchaussee 58 20148 Hamburg

Tel. (040)410 20 08

Telefax (040) 45 89 84 (G4.G3)

&rgr; 17665/97 D/MM

Vakuumpumpenanlage, insbesondere Melkanlage

Als Vakuumpumpe in Melkanlagen wird häufig eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe verwendet, die aufgrund ihrer bekannten Wirkungsweise eine Betriebsflüssigkeit benötigt, die in der Regel Wasser ist, aber auch eine andere Flüssigkeit sein kann. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen verdichten Gase und Dämpfe nahezu isoterm, weil die Verdichtungswärme von der Betriebsflüssigkeit aufgenommen wird. Diese wird, falls ihre Temperatur andernfalls zu hoch sein würde, gekühlt. Ein Teil der Verdichtungswärme verläßt die Anlage auch in Form der Verdampfungswärme desjenigen Betriebsflüssigkeitsanteils, der gasförmig in der geförderten Luft enthalten ist.

Dies hat nicht nur den Nachteil des Wärmeverlusts, sondern auch eines beträchtlichen Kalkanfalls in der Anlage, weil die mit der Luft die Anlage verlassende Flüssigkeit durch Frischflüssigkeit ausgeglichen werden muß.

Melkanlagen bedürfen der regelmäßigen Reinigung. Dafür wird Reinigungsflüssigkeit in einem Behälter vorbereitet und für

Dresdner Bank AG Hamburg 04 030 448 00 (BLZ 200 800 00) Postbank Hamburg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)

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den Reinigungsvorgang erhitzt. Es ist bekannt, dafür die in der Milch enthaltene Wärme über eine Wärmepumpe nutzbar zu machen.

Ähnliche Bedingungen herrschen bei anderen Anwendungen von Vakuumpumpenanlagen, nicht nur in der Nahrungsmittelindustrie.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpenanlage der eingangs genannten Art, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. Ihre Aufgabe besteht darin, den Energieverlust zu verringern und den Kalkanfall in der Anlage zu mindern. Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1, vorzugsweise auch denjenigen des Anspruchs 2.

Demgemäß steht der Verdampfer der Wärmepumpe mit der Betriebsflüssigkeit in Wärmeaustausch. Mit anderen Worten wird die zur Erwärmung der Nutzflüssigkeit erforderliche Energie der Betriebsflüssigkeit der Vakuumpumpe entnommen. Dadurch wird die Betriebsflüssigkeit auf geringer Temperatur gehalten. Entsprechend geringer ist auch die Temperatur der die Anlage verlassenden Luft. Da das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen der Luft mit sinkender Temperatur stark abnimmt, wird dadurch auch die Menge der aus der Anlage mit der Luft gasförmig austretenden Betriebsflüssigkeit reduziert. Dies ist der Grund dafür, daß nicht nur der Energiebedarf gesenkt wird, sondern wegen des geringeren Bedarfs an Frischflüssigkeit auch der Kalkanfall in der Anlage vermindert wird.

Es ist in der Regel erforderlich, die Höhe des Vakuums so durch Steuerung oder Regelung einzustellen, daß sie auch bei wechselnder Pumpleistung etwa konstant bleibt. Eine einfache Möglichkeit dafür bietet die Zuführung von Falschluft zur Saugseite der Vakuumpumpe, die bei bekannten Anlagen der Atmosphäre entnommen wird. Gemäß Anspruch 2 (dessen Gegenstand gegebenenfalls Schutz unabhängig von den Merkmalen des An-

Spruchs 1 verdient) wird die Falschluft der Druckseite der Vakuumpumpe entnommen. Dieser Teil der von der Vakuumpumpe geförderten Luft ist mit gasförmiger Betriebsflüssigkeit gesättigt und daher nicht in der Lage, beim Durchgang durch die Pumpe weitere Betriebsflüssigkeit aufzunehmen. Dies trägt weiter dazu bei, den Energie- und Betriebsflüssigkeitsbedarf zu senken. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein erheblicher Teil oder nahezu der gesamte Teil der geförderten Luft von Falschluft gebildet ist.

Die Falschluftzuführung wird zweckmäßigerweise elektrisch bzw. elektronisch geregelt. Dies führt zu einer geringeren Abweichung des Vakuums vom Sollwert. Bei Melkanlagen hat sich gezeigt, daß sich dies positiv auf die Milchleistung der Kühe auswirkt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in zwei Figuren zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anlage schematisch ver-0 anschaulicht.

Ein nicht dargestellter Melkstand a ist an den Saugstutzen 1 der Wasserringpumpe 2 angeschlossen. Das aus dieser austretende Gemisch von gefördertem Gas und Betriebsflüssigkeit gelangt durch die Druckleitung 3 in den Betriebsflüssigkeitsabscheider 4. Das abgeschiedene Wasser wird durch die Betriebsflüssigkeits-Rückführleitung 5 in die Wasserringpumpe 2 zurückgeführt. Das von dem flüssigen Wasser befreite Gas wird durch die Leitung 6 in die Atmosphäre b ausgestoßen. Von der Leitung 6 führt eine Falschluftleitung 7 mit Regelventil 8 zurück in die Saugleitung 1. Diese ist mit einem Drucksensor 9 versehen, der über die Regeleinrichtung 10 das Regelventil 8 in solcher Weise beeinflußt, daß durch mehr oder weniger starke Rückführung von Falschluft der Druck in der Saugleitung 1 konstant gehalten wird.

Die Falschluftleitung 7 kann auch an die Druckleitung 3 der Pumpe 2 angeschlossen sein, so daß ein Gemisch von Luft und Betriebsflüssigkeit saugseitig in die Pumpe eingeführt wird. Da jedoch der Betriebsflüssigkeitsanteil in dem aus der Pumpe austretenden Gemisch nicht konstant ist, ist es im allgemeinen vorzuziehen, lediglich die im Abscheider 4 davon befreite Luft zurückzuführen.

Die Betriebsflüssigkeits-Rückführleitung 5 enthält eine Wärmetauscherflache 11, die in Wärmeaustausch steht mit dem Verdampfer 12 einer Wärmepumpe, die außer dem Verdampfer 12 von einem Verdichter 13, einem Kondensator 14 und einer Drossel 15 gebildet ist. Der Kondensator 14 befindet sich in Wärmeaustausch mit der im Behälter 16 befindlichen, aufzuheizenden Reinigungsflüssigkeit.

Die Komponenten der Anlage sind so dimensioniert, daß während einer normalen Melkperiode im Behälter 16 eine zur Reinigung der Anlage hinreichende Menge Wasser bzw. sonstige Reinigungsflüssigkeit auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden kann. Dies soll nicht ausschließen, daß gegebenenfalls ein weiterer Teil der Wärme, die zur Aufheizung der Nutzflüssigkeit im Behälter 16 erforderlich ist, in bekannter Weise der Milch entnommen wird. Sobald die Melkanlage den erforderIichen Unterdruck erreicht hat und ordnungsgemäß betrieben wird, ist die von der Melkanlage her angesaugte Luftmenge gering; die Vakuumpumpe 2 fördert überwiegend Falschluft, die über die Leitung 7 dem Betriebsflüssigkeitsabscheider 4 entnommen wird und mit Betriebsflüssigkeit gesättigt ist.

Soweit im folgenden nicht anders angegeben, gleicht die Anlage gemäß Figur 2 der soeben beschriebenen Anlage; es gelten dieselben Bezugsziffern. Der Unterschied besteht darin, daß der Kondensator 14 mit einem besonderen Wärmetauscher 17 vereinigt ist, der in einer Leitungsschleife 19 mit Umwälzpumpe 20 liegt, die die zu erwärmende Flüssigkeit unten aus dem kalten Bereich des Behälters 16 abzieht und oben wieder zu-

Claims

führt. Je nach Art der Flüssigkeitszu- und -abführung kann
dadurch eine bessere Durchmischung der Flüssigkeit im Behälter 16 erreicht werden oder eine Nutzung der Temperatur-Schichtung
stattfinden, dank welcher stets die kühlere, sich unten im Behälter 16 sammelnde Flüssigkeit zum Wärmeaustauscher 17, 14 abgezogen wird.

An die Stelle der Wasserringpumpe kann auch ein anderer Pumpentyp treten, der die Eigenschaft hat, daß die Verdichtungswärme oder ein wesentlicher Teil derselben mit der Betriebsoder Hilfsflüssigkeit abgeführt wird.

Schutzansprüche

1. Vakuumpumpenanlage, insbesondere Melkanlage, mit einer mit Betriebsflüssigkeit betriebenen Vakuumpumpe (2), insbesondere Flüssigkeitsringpumpe, einem Behälter (15) für Nutzflüssigkeit und einer Wärmepumpe zum Aufheizen der Nutzflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (12) der Wärmepumpe mit der Betriebsflüssigkeit in Wärmeaustausch steht.
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2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Vakuums der Saugseite (1) der Vakuumpumpe (2) Falschluft zugeführt ist und diese der Druckseite (3, 6) der Vakuumpumpe (2) entnommen ist.